本发明属于铁路轨道,具体涉及一种预制拼接板式无砟轨道结构及其施工方法。
背景技术:
1、由于无砟轨道具有高平顺、高稳定、少维护的优点,目前新建高速铁路、客运专线铁路、客货共线铁路和市域(郊)铁路的轨道结构均有选用无砟轨道结构,此外城际线路、城市轨道交通均全面采用无砟轨道结构。
2、目前主要采用的无砟轨道可分为两类:一类为板式无砟轨道,例如用于高速铁路的crts ⅰ、crts ⅱ和crts ⅲ型板式无砟轨道和用于城市轨道交通的各类预制装配式整体道床等;另一类为轨枕(块)埋入式无砟轨道,例如用于国铁线路的双块式无砟轨道和用于城市轨道交通的长枕埋入式道床等。
3、板式无砟轨道平顺度高,轨枕(块)埋入式无砟轨道经济性好,在轨道工程中都得到很好地应用,在高速铁路工程中两者占比分别为49.5%和50.5%。随着铁路的发展和既有无砟轨道服役时间的增长,传统的板式无砟轨道与轨枕(块)埋入式无砟轨道面临的问题日益凸显。
4、传统板式无砟轨道主要问题有:(1)轨道板板下ca砂浆或自密实混凝土充填层依赖材料自身流动性保证浇筑质量,导致充填层质量的可控性有限;(2)ca砂浆和自密实混凝土造价较高,板式无砟轨道使用成本不菲;(3)随着服役时间增长,板式无砟轨道还容易产生轨道板下离缝及填充层动力伤损病害;(4)由于板式无砟轨道的轨道板面积大,导致施工空间受限、单线隧道内铺设不便,建设适用性差。
5、轨枕(块)埋入式无砟轨道主要问题有:(1)现浇混凝土与预制轨枕(块)形成的新老混凝土是连续接触的,接触面周围裂缝控制困难;(2)进入服役期后,客货共线铁路在货车大轴重作用下,裂缝进一步发展,尤其是轨枕块会出现脱离现象,影响轨道结构受力性能和稳定性;(3)由于轨道平顺性取决于轨枕(块)组合轨排的架设精度,实现轨道高平顺性影响因素多。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种预制拼接板式无砟轨道结构及其施工方法,具有板式无砟轨道及轨枕埋入式无砟轨道的优点,且能够解决板式无砟轨道填充层浇筑质量不可控以及轨枕埋入式无砟轨道施工精度较难控制的问题。
2、第一方面,为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种预制拼接板式无砟轨道结构,包括:支承层、道床板以及两条钢轨,支承层上间隔设置有限位凸台;道床板包括自下至上依次设置于所述支承层上的填充层和预制件;所述预制件包括对称设置于所述填充层宽度方向两侧的两块预制板以及设置于两所述预制板上的两列承轨台,沿所述填充层中心线形成有隔离两所述预制板的隔离墙,两块所述预制板通过贯穿所述隔离墙的钢筋连为一体;两条钢轨分别设置于两列所述承轨台上。
3、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述预制板内间隔设置有多个预埋管,所述预埋管内均穿设有所述钢筋。
4、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述支承层与所述填充层之间还设置有隔离层,所述隔离层为土工布、橡胶垫、聚氨酯垫中的任一种。
5、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述填充层现浇于所述预制板与所述支承层之间的填充空间内。
6、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述道床板的长度方向两端分别设置有与所述限位凸台啮合的限位凹槽。
7、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述限位凸台为圆柱体,一体浇筑于所述支承层上。
8、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述限位凸台的直径小于所述隔离墙宽度方向的宽度。
9、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述支承层、所述填充层以及所述预制件的材料均为普通混凝土。
10、结合第一方面,在一种可实现的方式中,所述承轨台上设置有安装所述钢轨的承轨槽。
11、第二方面,本发明实施例还提供了一种预制拼接板式无砟轨道结构的施工方法,用于施工所述的预制拼接板式无砟轨道结构,所述施工方法包括:
12、浇筑支承层;
13、在支承层上敷设隔离层;
14、在所述隔离层上方架设预制件并在四周支护,使得所述预制件与所述支承层之间形成填充空间;
15、在所述填充空间内浇筑普通混凝土,形成填充层;
16、在所述预制件的预埋管内穿设钢筋,并使所述钢筋穿过所述填充层上的隔离墙,进行后张法施工,形成道床板;
17、将钢轨固定在所述道床板的承轨台上。
18、本发明提供的预制拼接板式无砟轨道结构及其制备方法,与现有技术相比,有益效果在于:
19、(1)本发明预制拼接板式无砟轨道结构继承轨枕(块)埋入式无砟轨道便于隧道内施工的特点,解决目前传统板式无砟轨道在单线隧道内可用性低的问题。
20、(2)本发明预制拼接板式无砟轨道结构具备隧道内可用性强的同时,还具有板式无砟轨道高平顺性的特点,解决轨枕(块)埋入式无砟轨道施工精度较难控制的问题,从而减少线路不平顺的问题。
21、(3)本发明提供的预制拼接板式无砟轨道结构继承轨枕(块)埋入式无砟轨道便于隧道内施工的优点的同时,因预制件与下部支承层存在隔离层,因此还具有预制件可更换、可维修的特点,解决轨枕(块)埋入式无砟轨道难以更换轨枕(块)、不易维修的问题。
22、(4)本发明提供的预制拼接板式无砟轨道结构的板下浇筑材料可在隔离墙的位置进行人工振捣,解决传统板式无砟轨道板下浇筑材料需要靠自身流动性保证密实度带来的质量不可控问题。
23、(5)本发明提供的预制拼接板式无砟轨道结构板下浇筑材料采用普通混凝土即可,相比传统板式无砟轨道的浇筑材料价格低,解决目前板式无砟轨道造价昂贵的问题。
24、(6)本发明提供的预制拼接板式无砟轨道结构中,预制件与现浇填充层之间可采用预应力钢筋进行加强锚固,有效降低新老混凝土接触面出现裂缝、离缝等结构病害的风险,解决既有的轨枕(块)埋入式无砟轨道新老混凝土接触面出现裂缝问题。
1.一种预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述预制板(51)内间隔设置有多个预埋管(4),所述预埋管(4)内均穿设有所述钢筋。
3.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述支承层(1)与所述填充层(3)之间还设置有隔离层(2),所述隔离层(2)为土工布、橡胶垫、聚氨酯垫中的任一种。
4.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述填充层(3)现浇于所述预制板(51)与所述支承层(1)之间的填充空间内。
5.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述道床板的长度方向两端分别设置有与所述限位凸台(11)啮合的限位凹槽。
6.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述限位凸台(11)为圆柱体,一体浇筑于所述支承层(1)上。
7.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述限位凸台(11)的直径小于所述隔离墙(31)宽度方向的宽度。
8.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述支承层(1)、所述填充层(3)以及所述预制件(5)的材料均为普通混凝土。
9.如权利要求1所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述承轨台(52)上设置有安装所述钢轨(6)的承轨槽。
10.一种预制拼接板式无砟轨道结构的施工方法,用于施工如权利要求1-9任一项所述的预制拼接板式无砟轨道结构,其特征在于,所述施工方法包括:
